DE69602510T2

DE69602510T2 - Polypropylenmassen

Info

Publication number: DE69602510T2
Application number: DE69602510T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Beppu; Yasutoshi Jagawa; Hiroyuki Maeda; Yoshihiro Moteki; Takeyoshi Nishio; Takao Nomura; Kazuhiko Sakai; Hiroshi Takenouchi; Junichiro Washiyama
Original assignee: Japan Polyolefins Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Japan Polyolefins Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: AU7413596A; KR100188041B1; EP0778314B1; DE69602510D1; CA2191806A1; CA2191806C; KR970042765A; EP0778314A1; AU687693B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polypropylenharz- Zusammensetzung, die hinsichtlich der Schlagfestigkeit und Steifigkeit überlegen ist, und die hervorragend geeignet ist als ein Material zur Verwendung in Automobilteilen usw.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Herkömmliche Polypropylenharz-Zusammensetzungen, die hinsichtlich der Schlagfestigkeit und Steifigkeit überlegen sind, sind Polymere aus Polypropylenen (wie beispielsweise Polypropylen-Homopolymere, Propylen-Blockcopolymere und Propylen-Zufallscopolymere) und Ethylen-Propylengummis; und gemischte Polymere aus Polypropylen, Ethylen-Propylengummis und Ethylenbutengummis; usw.
Obwohl Materialien, die gemischte Polymere aus Polypropylen und Ethylen-Propylengummi umfassen, hinreichend schlagfest sind, ist ihre Zugdehnung und Steifigkeit nicht ausreichend.
Andererseits weisen Materialien, die gemischte Polymere aus Polypropylen, Ethylen-Propylengummi und Ethylen-Butengummi umfassen, den Nachteil auf, dass sie eine schlechte Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen aufweisen, obwohl sie hinsichtlich der Zugdehnung und Steifigkeit verbessert sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde zur Überwindung der obigen Probleme gemacht; die erfindungsgemäße Aufgabe ist die Bereitstellung einer Polypropylenharz-Zusammensetzung, die als Material für geformte Artikel geeignet ist, die eine exzellente Steifigkeit, eine überlegene Schlagfestigkeit und Zugdehnung aufweisen, die hinsichtlich des Gleichgewichts der physikalischen Eigenschaften überlegen ist, die eine exzellente Formbarkeit und ein ansprechendes Erscheinungsbild der Oberfläche aufweist, sowie die Bereitstellung eines geformten Artikels, der aus einer solchen Polypropylenharz- Zusammensetzung gebildet wird.
Das oben genannte Problem kann durch ein Polypropylenharz gelöst werden, das folgendes umfasst:
(A) 50 ~ 70 Gew.-% eines Polypropylens;
(B) 3 ~ 15 Gew.-% eines Polystyrol-Ethylen/Propylen- Polystyrol-Triblockcopolymers, das 15 ~ 40 Gew.-% Styrol enthält;
(C) 3 ~ 15 Gew.-% eines Polystyrol-Ethylen/Buten- Polystyrol-Triblockcopolymers, das 15 ~ 40 Gew.-% Styrol enthält; und
(D) 10 ~ 30 Gew.-% eines Talks;
worin der Anteil des Polystyrol-Ethylen/Propylen-Polystyrol- Triblockcopolymers (B) in Bezug auf die Gesamtmenge an Polystyrol-Ethylen/Propylen-Polystyrol-Triblockcopolymer und Polystyrol-Ethylen/Buten-Polystyrol-Triblockcopolymer 20 ~ 80 Gew.-% beträgt.
Die obengenannte Polypropylenharz-Zusammensetzung kann ferner enthalten:
(E) 1 ~ 5 Gew.-% eines Polyethylen-Ethylen/Buten- Polyethylen-Triblockcopolymers.
Die erfindungsgemäße Polypropylenharz-Zusammensetzung besitzt die folgenden Vorteile:
(1) Überlegene Schlagfestigkeit;
(2) überlegene Zugdehnung;
(3) exzellente Steifigkeit; und
(4) exzellente Prägungsübertragungseigenschaften.
Aufgrund dieser Vorteile ist die erfindungsgemäße Polypropylenharz-Zusammensetzung insbesondere als Material zur Verwendung in massiven Formkörpern wie beispielsweise in Teilen zur Verwendung in Automobilen hervorragend geeignet. Beispielsweise ist es geeignet als ein Material mit überlegener Steifigkeit, Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur, Zugdehnung und Prägungsübertragungseigenschaften, die für Armaturenbretter und Innenteile, wie beispielsweise Türauskleidungen und Stützsäulen, erforderlich sind. Zusätzlich ist sie aufgrund ihrer überlegenen Niedertemperatur-Schlagfestigkeit auch als Material für die Außenanwendung (ausschließlich Stoßstangen), wie beispielsweise in einem Seitenkörperformteil, geeignet.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detailliert erläutert.

(A) Polypropylen

Als erfindungsgemäßes Polypropylen kann wahlweise ein Homopolymer aus Propylen (Homopolypropylen), ein Blockcopolymer und ein Zufallscopolymer, oder eine Mischung aus zwei oder mehreren aus diesen in Kombination miteinander verwendet werden.
Als Copolymer für das Zufallscopolymer oder Blockcopolymer können α-Olefine wie Ethylen, 1-Buten, 1-Penten und 1-Hexen verwendet werden, wobei Propylen ausgeschlossen ist; und unter diesen ist Ethylen besonders bevorzugt. Der Propylengehalt dieser Copolymere ist vorzugsweise 60 ~ 100 mol-%, insbesondere weiter bevorzugt 80 ~ 99 mol-%.
In einem Blockcopolymer, in dem Ethylen als α-Olefin verwendet wird, fungiert der Ethylen-Propylenblock innerhalb des Moleküls als Gummikomponente, die Gummielastizität zeigt, und die in dem Homopolypropylenblock dispergiert ist. Als Gehalt dieser Gummikomponente ist eine Menge von 10 ~ 25 Gew.-% des Blockcopolymers bevorzugt. Weiter bevorzugt ist eine Menge von 10 ~ 20 Gew.-% des Blockcopolymers.
Der Schmelzflussindex (gemessen gemäß JIS K6758, nachfolgend auch als MFI bezeichnet) des Polypropylens beträgt vorzugsweise 5 ~ 500 g/10 min. Wenn der MFI weniger als 5 g/10 min beträgt, ist die Fließfähigkeit der erhaltenen Harzzusammensetzung verschlechtert, und die Formbarkeit ist schlecht. Wenn der MFI 500 g/10 min übersteigt, ist die Schlagfestigkeit der Harzzusammensetzung verschlechtert.
Diese Polypropylene können Polypropylene sein, die mit organischen Peroxiden vermischt sind, und können viskositätsreduziert (visbroken) sein, so dass niedrige MFIs auf Werte innerhalb des obengenannten Bereichs angehoben werden.
Ferner ist auch ein Polypropylen geeignet, das einen MFI innerhalb des obengenannten Bereichs aufweist, und das eine Mischung aus zwei oder mehr Polypropylenen mit unterschiedlicher Fließfähigkeit darstellt.

(B) Polystyrol-Ethylen/Propylen-Polystyrol-Triblockcopolymer

(nachfolgend als "SEPS" bezeichnet)
In dem erfindungsgemäß verwendeten Polystyrol-Ethylen/Propylen- Polystyrol-Triblockcopolymer ist ein alternierender Copolymerblock aus Ethylen/Propylen im zentralen Teil des Moleküls positioniert, und Polystyrolblocks befinden sich an beiden Seiten davon.
Der Gehalt an Polystyrolblock in diesem SEPS beträgt vorzugsweise 15 ~ 40 Gew.-%. Wenn der Gehalt des Polystyrolblocks weniger als 15 Gew.-% beträgt, ist die Steifigkeit und die Oberflächenhärte der erhaltenen Polypropylenharz-Zusammensetzung verschlechtert, und wenn der Gehalt 40 Gew.-% übersteigt, ist die Niedertemperaturschlagfestigkeit der Polypropylenharz- Zusammensetzung verringert.
In Bezug auf die Fließfähigkeit des SEPS ist dessen MFI vorzugsweise 0,5 ~ 70 g/10 min bei 230ºC unter einer Last von 2,16 kg. Wenn der MFI weniger als 0,5 g/10 min beträgt, kann aufgrund schlechter Dispergierbarkeit eine Verringerung der Niedertemperaturschlagfestigkeit auftreten, und wenn der MFI 70 g/10 min übersteigt, tritt eine Verschlechterung des Elastizitätsmodulus und eine Dehnungsverschlechterung auf. Darüber hinaus ist ein MFI von mehr als 5 und 40 oder weniger bei 230ºC unter einer Last von 2,16 kg weiter bevorzugt. Alternativ dazu ist bei 200ºC unter einer Last von 5 kg ein MFI von mehr als 2 und höchstens 40 bevorzugt. Wenn dieser MFI 2 oder weniger beträgt, besteht die Tendenz, dass die Prägeübertragung des geformten Artikels schlecht ist, und er ist in Abhängigkeit von seiner Verwendung (beispielsweise bei seiner Verwendung in unlackierter Form als Innenmaterial) ungeeignet.
Das SEPS kann durch Hydrierung eines Styrol-Isopren- Blockcopolymers hergestellt werden. Hierzu gibt es ein Verfahren, worin die Hydrierung nach aufeinanderfolgender Polymerisierung von Styrol, Isopren und Styrol durchgeführt wird, sowie ein Verfahren, worin ein Diblockcopolymer aus Styrol-Isopren hergestellt wird, und anschließend, nachdem dieses unter Verwendung eines Kupplungsmittels zu einem Triblockcopolymer verarbeitet wurde, die Hydrierung durchgeführt wird; sowie ein Verfahren, worin die Hydrierung nach direkter Polymerisation eines Triblockcopolymers unter Verwendung eines bifunktionalen Initiators durchgeführt wird. In jedem Falle wird ein Diblockcopolymer erzeugt; und es ist bevorzugt, dass der Anteil des Diblockcopolymers weniger als 40 Gew.-% des Gesamtgewichts beträgt. Der Grund hierfür ist, dass, falls dieser Anteil 40% überschreitet, die Steifigkeit und die Oberflächenhärte verschlechtert werden.

(C) Polystyrol-Ethylen/Buten-Polystyrol-Triblockcopolymer

(nachfolgend auch als "SEBS" bezeichnet)
In dem erfindungsgemäß verwendeten Polystyrol-Ethylen/Buten- Polystyrol-Triblockcopolymer ist ein alternierender Copolymerblock aus Ethylen/Buten im zentralen Teil des Moleküls positioniert, und auf beiden Seiten davon befinden sich Polystyrolblocks.
Der Gehalt an Polystyrolblock in dem SEBS beträgt vorzugsweise 15 ~ 40 Gew.-%. Wenn der Gehalt des Polystyrolblocks weniger als 15 Gew.-% beträgt, ist die Steifigkeit und die Oberflächenhärte der erhaltenen Polypropylenharz- Zusammensetzung verringert, und wenn der Gehalt 40 Gew.-% übersteigt, wird die Niedertemperaturschlagfestigkeit der Polyproplyenharz-Zusammensetzung verringert.
Ferner entspricht die Fließfähigkeit des SEBS vorzugsweise einem MFI von 0,5 ~ 70 g/10 min unter einer Last von 2,16 kg bei 230ºC. Wenn der MFI weniger als 0,5 g/10 min beträgt, kann aufgrund schlechter Dispergierbarkeit eine Abnahme der Niedertemperaturschlagfestigkeit auftreten, und wenn der MFI 70 g/10 min übersteigt, tritt eine Verschlechterung des Elastizitätsmoduls und eine Dehnungsverschlechterung auf. Ferner ist ein MFI von mehr als 5 und höchstens 40 unter einer Last von 2,16 kg bei 230ºC weiter bevorzugt. Alternativ dazu ist ein MFI von mehr als 2 und höchstens 40 unter einer Last von 5 kg bei 200ºC bevorzugt. Wenn dieser MFI 2 oder weniger beträgt, besteht die Tendenz, dass die Prägeübertragung des geformten Artikels schlecht ist, und dieser in Abhängigkeit von seiner Verwendung (beispielsweise bei Verwendung in unlackierter Form als Innenmaterial) ungeeignet ist.
Das SEBS kann mittels Hydrierung eines Styrol-Butadien- Copolymers hergestellt werden. Diesbezüglich gibt es ein Verfahren, worin die Hydrierung nach aufeinanderfolgender Polymerisation von Styrol, Butadien und Styrol durchgeführt wird, sowie ein Verfahren, worin zunächst ein Diblockcopolymer aus Styrol-Butadien hergestellt wird, und anschließend nach dessen Verarbeitung zu einem Triblockcopolymer unter Verwendung eines Kupplungsmittels die Hydrierung durchgeführt wird; sowie ein Verfahren, worin die Hydrierung nach direkter Polymerisation eines Triblockcopolymers unter Verwendung eines bifunktionalen Initiators durchgeführt wird. In jedem Falle wird ein Diblockcopolymer erzeugt, und es ist bevorzugt, dass der Anteil des Diblockcopolymers weniger als 40 Gew.-% des Gesamtgewichts beträgt. Der Grund hierfür ist, dass falls dieser Anteil 40% übersteigt, die Steifigkeit und die Oberflächenhärte schlecht sind.

(D) Talk

Der erfindungsgemäß verwendete Talk besitzt vorzugsweise eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,3 ~ 3,5 um, weiter bevorzugt von 0,5 ~ 2,5 um. Weiterhin ist eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5 um oder mehr und weniger als 1 um am besten geeignet. Eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 0,3 um ist nicht geeignet, da der Talk leicht agglomeriert und eine Abnahme der Steifigkeit und der Schlagfestigkeit auftritt. Ferner ist eine Teilchengröße von mehr als 3,5 um ungeeignet, da eine Abnahme der Steifigkeit und der Schlagfestigkeit auftritt. Darüber hinaus ist ein Seitenverhältnis (definiert als das Verhältnis des längsten Teils zu dem breitesten Teil eines plättchenförmigen Talkteilchens) des erfindungsgemäß verwendeten Talks von 5 oder mehr bevorzugt. Weiterhin ist ein Verhältnis von 7 oder mehr noch weiter bevorzugt. Wenn das Seitenverhältnis des Talks weniger als 5 beträgt, ist Steifigkeit schwierig zu erzielen. Bei der Verwendung von Talk ist es darüber hinaus möglich, mittels Durchführung einer Oberflächenbehandlung des Talks oder durch Verwendung von Dispergiermitteln oder ähnlichem die Dispergierbarkeit des Talks zu erhöhen.

(E) Polyethylen-Ethylen/Buten-Polyethylen-Triblockcopolymer

(nachfolgend auch als "CEBC" bezeichnet)
In dem erfindungsgemäß verwendeten Polyethylen-Ethylen/Buten- Polyethylen-Triblockcopolymer befindet sich ein alternierender Copolymerblock aus Ethylen/Buten im Mittelteil des Moleküls, und kristalline Polyethylenblocks sind auf beiden Seiten davon befindlich.
Der Gehalt an Polyethylenblock in dem CEBC beträgt vorzugsweise 15 ~ 40 Gew.-%. Wenn der Gehalt an Polyethylenblock weniger als 15 Gew.-% beträgt, ist die Steifigkeit, die Wärmebeständigkeit und die Oberflächenhärte der erhaltenen Polypropylenharz- Zusammensetzung verschlechtert, und wenn der Gehalt 40 Gew.-% übersteigt, ist die Niedertemperaturschlagfestigkeit der Polypropylenharz-Zusammensetzung verringert.
Im Hinblick auf die Fließfähigkeit des CEBC ist dessen MFI vorzugsweise 0,5 70 g/10 min bei 230ºC unter einer Last von 2,16 kg. Ferner ist ein MFI von 0,5 ~ 10 g/10 min weiter bevorzugt, und besonders bevorzugt ist ein MFI von 1 ~ 5 g/10 min. Wenn der MFI weniger als 0,5 g/10 min beträgt kann aufgrund geringer Dispergierbarkeit eine Verschlechterung der Niedertemperaturschlagfestigkeit auftreten, und wenn der MFI 70 g/10 min übersteigt, tritt eine Abnahme des Elastizitätsmoduls und eine Verschlechterung der Zugdehnung auf.
Das CEBC kann mittels Hydrierung eines Triblockcopolymers aus Polybutadien, das in den 1,4-Positionen polymerisiert ist, und Polybutadien, das in den 1,2-Positionen polymerisiert ist, hergestellt werden. Diesbezüglich gibt es ein Verfahren, worin zunächst ein Diblockcopolyrner aus Butadien hergestellt wird, und nach dessen Verarbeitung zu einem Triblockcopolymer unter Verwendung eines Kupplungsmittels die Hydrierung durchgeführt wird. In diesem Falle wird ein Diblockcopolymer erzeugt, und es ist bevorzugt, dass der Anteil des Diblockcopolymers weniger als 40 Gew.-% des Gesamtgewichts beträgt. Der Grund hierfür ist, dass, wenn dieser Anteil 40% übersteigt, die Auflösung in Polypropylen auftritt, und die Steifigkeit und die Oberflächenhärte verschlechtert werden.

(Zusammensetzungsverhältnisse)

Der Anteil der obengenannten Komponente (A) in Bezug auf die erfindungsgemäße Polypropylenharz-Zusammensetzung beträgt 50 ~ 70 Gew.-%. Wenn der Anteil der Komponente (A) weniger als 50% beträgt, ist die Wärmebeständigkeit verschlechtert, und wenn der Anteil der Komponente (A) 70 Gew.-% übersteigt, ist die Schlagfestigkeit verschlechtert.
Der Anteil der obengenannten Komponente (B) in Bezug auf die erfindungsgemäße Polypropylenharz-Zusammensetzung beträgt 3 ~ 15 Gew.-%. Wenn dieser Anteil der Komponente (B) in Bezug auf die obengenannte Harzzusammensetzung weniger als 3 Gew.-% beträgt, wird die Niedertemperaturschlagfestigkeit und die Oberflächenhärte der erhaltenen Polypropylenharz- Zusammensetzung verschlechtert, und wenn der Anteil der Komponente (B) 15 Gew.-% übersteigt, wird die Dehnung verschlechtert.
In gleicher Weise ist der Anteil der obengenannten Komponente (C) in Bezug auf die erfindungsgemäße Polypropylenharz- Zusammensetzung 3-15 Gew.-%. Wenn der Anteil der Komponente (C) in Bezug auf die obengenannte Harzzusammensetzung weniger als 3 Gew.-% beträgt, ist die Dehnung der erhaltenen Polypropylenharz-Zusammensetzung verschlechtert, und wenn der Anteil der Komponente (C) 15 Gew.-% übersteigt, wird die Niedertemperaturschlagfestigkeit und die Dehnung verschlechtert.
Ferner ist es für den Anteil des Gesamtgewichts der Komponente (B) und der Komponente (C) in Bezug auf das Gesamtgewicht der Komponente (A), der Komponente (B) und der Komponente (C) bevorzugt, dass er mindestens 8 Gew.-% und weniger als 25 Gew.- % beträgt. Wenn der Anteil des Gesamtgewichts der Komponente (B) und der Komponente (C) weniger als 8% beträgt, ist die Schlagfestigkeit der erhaltenen Zusammensetzung unterlegen, und wenn der Anteil 25% oder mehr beträgt, neigt die Oberflächenhärte dazu, verringert zu werden, und die Zusammensetzung ist für einige Anwendungen ungeeignet.
Der Anteil an Talk (Komponente (D)) in der erfindungsgemäßen Polypropylenharz-Zusammensetzung beträgt 10-30 Gew.-%. Wenn er unterhalb dieses Bereiches liegt, kann die gewünschte Steifigkeit und Schlagfestigkeit nicht erzielt werden, und wenn er größer als 30% ist, nimmt die spezifische Dichte zu und die Härte ab.
Wenn zusätzlich die Komponente (E) verwendet wird, ist der Anteil der Komponente (E) in Bezug auf die erfindungsgemäße Polypropylenharz-Zusammensetzung 1-5 Gew.-%. Wenn der Anteil der Komponente (E) in Bezug auf diese Harzzusammensetzung weniger als 1 Gew.-% beträgt, ist die Verbesserung der Zugdehnung der erhaltenen Polypropylenharz-Zusammensetzung gering, und wenn der Anteil 5 Gew.-% übersteigt, nimmt die Steifigkeit und die Oberflächenhärte ab.
Ferner ist es erforderlich, dass der Anteil der Komponente (B) in Bezug auf das Gesamtgewicht der Komponenten (B) und (C) 20 80 Gew.-% beträgt, vorzugsweise 30 ~ 70 Gew.-%, und weiter bevorzugt 35 ~ 65 Gew.-%. In der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass durch die gemeinsame Verwendung der Komponenten (B) und (C) in den obengenannten Verhältnissen eine synergistische Verbesserung der Schlagfestigkeit erwartet werden kann. Wenn beispielsweise der Anteil der Komponente (B) weniger als 20% beträgt, werden die gewünschten synergistischen Verbesserungen der Schlagfestigkeit durch die gemeinsame Verwendung der Komponenten (B) und (C) nicht erzielt, und darüber hinaus tritt eine Verschlechterung der Niedertemperaturschlagfestigkeit auf. Wenn andererseits der Anteil der Komponente (B) 80 Gew.-% übersteigt, werden in gleicher Weise wie oben die gewünschten synergistischen Verbesserungen der Schlagfestigkeit durch die gemeinsame Verwendung der Komponenten (B) und (C) nicht erzielt, und es besteht darüber hinaus das Problem, dass die Zugdehnung unterlegen ist.
Wenn das Verhältnis der Komponente (B) zur Komponente (C) innerhalb des obengenannten Bereichs liegt, und wenn die Menge der Komponente (B) relativ größer ist als die Menge der Komponente (C), neigt die Niedertemperaturschlagfestigkeit dazu, überlegen zu sein. Wenn andererseits die Menge der Komponente (C) relativ größer ist als die Menge der Komponente (B), neigt die Zugdehnung dazu, überlegen zu sein. Wenn die Menge der Komponente (B) und die Menge der Komponente (C) ungefähr gleich groß ist, neigt die Raumtemperaturschlagfestigkeit dazu, überlegen zu sein. Wenn zusätzlich die Komponente (E) verwendet wird, ist der Anteil der Komponente (E) in Bezug auf das Gesamtgewicht der Komponenten (B), (C) und (E) vorzugsweise 5 ~ 25 Gew.-%. 7 ~ 20 Gew.-% sind weiter bevorzugt. Durch zusätzliche Verwendung der Komponente (E) ist es möglich, die aus der wie oben beschriebenen, gemeinsamen Verwendung der Komponenten (B) und (C) resultierenden synergistischen Verbesserungen der Schlagfestigkeit effektiver zu erzielen. Darüber hinaus ist im Vergleich zur alleinigen Verwendung der Komponenten (B) und (C) die Zugdehnung verbessert. Wenn der Anteil der Komponente (E) weniger als 5 Gew.-% beträgt, können die obengenannten Effekte nicht erzielt werden. Wenn der Anteil der Komponente (E) 25 Gew.-% übersteigt, wird die Abnahme der Steifigkeit und der Wärmebeständigkeit zu einem großen Problem, obwohl die Zugdehnung verbessert wird.

(Herstellungsverfahren für die Polypropylenharz- Zusammensetzung)

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Polypropylenharz- Zusammensetzung können im Bereich synthetischer Harze und synthetischer Gummis weitverbreitet verwendete Zusatzstoffe wie beispielsweise Wärme-, Sauerstoff- und Lichtstabilisatoren; Flammhemmer, Füllstoffe, Farbstoffe, Gleitmittel, Weichmacher, Antistatikmittel usw. in Abhängigkeit von den Anwendungsgebieten in solchen Bereichen zugegeben werden, die keine wesentliche Beeinträchtigung der Charakteristiken der erfindungsgemäßen Polypropylenharz-Zusammensetzung bewirken.
Nachfolgend werden Beispiele für Antioxidantien angegeben:
Dibutylhydroxytoluol, alkyliertes Phenol, 4,4'-thiobis-(6-tbutyl-3-methylphenol), 4,4'-Butylidenbis-(6-t-butyl-3- methylphenol), 2,2'-Methylenbis-(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-Methylenbis-(4-ethyl-6-t-butylphenol), 2,6-Di-t-butyl-4- ethylphenol, 1,1,3-tris(2-Methyl-4-hydroxy-5-tbutylphenyl)butan, n-Octadecyl-3-(4-hydroxy-3,5-di-tbutylphenyl)propionat, Tetrakis[methylen-3-(3,5-di-t-butyl-4- hydroxyphenyl)propionat]methan, Dilauryl-thiodipropionat, Distearyl-thiodipropionat und Dimyristyl-thiopropionat. Zusätzlich sind Beispiele für gehinderte Phenolantioxidantien Triethylenglykol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)- propionat], 1,6-Hexandiol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4- hydroxyphenyl)propionat], 2,4-Bis(n-octylthio)-6-(4-hydroxy- 3,5-di-t-butylanilino)-1,3,5-triazin, Pentaerythritoltetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], 2,2- Thiodiethylen-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], Octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, N,N' - Hexamethylenbis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamamid), 3,5- Di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonatdiethylester, 1,3,5- Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol, Tris(3, 5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurat, octyliertes Diphenylamin und 2,4-Bis[(octylthio)methyl]-o-cresol. Zusätzlich sind Beispiele für Hydrazinantioxidäntien N,N'- Bis[3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyl]hydrazin usw. Ferner sind Phenolantioxidantien, Phosphitantioxidantien, Thioetherantioxidantien, Schwermetall-inaktivierende Mittel usw. anwendbar.
Beispiele für UV-Absorber sind 2-(2'-Hydroxy-5'- methylphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3'-t-butyl-5' - methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3'-5-di-tbutylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2-Hydroxy-4-noxtoxybenzophenon, Phenylsalicylat, 2-(5-Methyl-2- hydroxyphenyl)benzotriazol, 2-[2-Hydroxy-3,5-bis(α,αdimethylbenzyl)phenyl]-2H-benzotriazol, 2-(3,5-Di-t-butyl-2- hydroxyphenyl)benzotriazol, 2-(3-t-Butyl-5-methyl-2- hydroxyphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2-(3, 5-Di-t-butyl-2- hydroxyphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2-(3,5-Di-t-amyl-2- hydroxyphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-t-octylphenyl)- benzotriazol und Hydroxyphenylbenzotriazol-Derivate. Alternativen sind Dimethylsuccinat 1- (2-Hydroxyethyl)-4- hydroxy-2, 2,6, 6-tetramethylpiperidin-Polykondensate, Poly[{6- (1, 1,3,3,-tetramethylbutyl)amino-1,3-5-triazin-2,4- diyl}{(2, 2, 6,6,-tetramethyl-4-piperidyl)imino}- hexamethylen{(2, 2,6,6,-tetramethyl-4-piperidyl)imino}], N,N' - Bis(3-aminopropyl)ethylendiamin2,4-Bis[N-butyl-N-(1, 2,2,6,6- pentamethyl-4-piperidyl)amino]-6-chlor-1, 3, 5-triazin- Kondensate, Bis(2, 2,6,6,-tetramethyl-4-piperidyl)-sebacat, Bis(1, 2,2,6,6,-pentamethyl-4-piperidyl)-2-(3, 5-di-t-butyl-4- hydroxybenzyl)-2-n-butylmalonat und 2, 4-Di-tbutylphenyl-3, 5- di-t-butyl-4-hydroxybenzoat.
Beispiele für anwendbare Flammhemmer sind wie folgt: Polybromdiphenyloxid, Tetrabrombisphenol A, bromiertes Epoxyhexabromcyclododecan, Ethylenbistetrabromphthalimid, bromiertes Polystyroldechloran, bromiertes Polycarbonat, Polyphosphonatverbindungen, halogeniertes Polyphosphonat, Triazin, roter Phosphor, Tricresylphosphat, Triphenylphosphat, Cresyldiphenylphosphat, Triallylphosphat, Trisilylphosphat, Trialkylphosphat, Trischlorethylphosphat, Trischlorpropylphosphat, Tris(dichlorpropyl)phosphat, Antimontrioxid, Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid. Alternativ anwendbar sind Siliconöl, Stearinsäure, Calciumstearat, Magnesiumstearat, Ruß, Titandioxid, Silica, Mica, Montmorillonit usw.
Die erfindungsgemäße Polypropylenharz-Zusammensetzung kann durch gleichförmige Zusammenführung der obengenannten Komponenten (A), (B), (C) und (D) und wahlweise (E) zusammen mit den Zusatzstoffen hergestellt werden. Das Zusammenführungsverfahren (Mischverfahren) ist nicht sonderlich beschränkt, und es kann ein beliebiges Verfahren angewandt werden, das allgemein im Bereich synthetischer Harze durchgeführt wird. Beispiele für Mischverfahren sind Verfahren, worin eine Trockenmischung unter Verwendung von Mischvorrichtungen, wie beispielsweise einem Henschelmischer, einer Mischtrommel und einem Bandmischer, durchgeführt wird; sowie Verfahren, worin der Mischvorgang unter Aufschmelzung der Komponenten unter Verwendung von Mischvorrichtungen, wie beispielsweise einer offenen Walze, eines Extruders, eines Kneters und eines Banburymischers, durchgeführt wird. Innerhalb dieser Verfahren können zur Erzielung einer gleichförmigeren Harzzusammensetzung zwei oder mehr dieser Mischverfahren gemeinsam angewandt werden (beispielsweise vorangehendes Trockenmischen der Komponenten und anschließendes Schmelzmischen der erhaltenen Zusammensetzung). Auch bei zusätzlicher Durchführung der Trockenmischung und bei Anwendung von einem, zwei oder mehr Schmelzmischverfahren ist es zur Herstellung geformter Artikel nach den unten genannten nachfolgenden Formgebungsverfahren besonders bevorzugt, Pellets zu verwenden, die mittels einer Pelletiermaschine hergestellt wurden.
Wenn von den obengenannten Mischverfahren die Schmelzmischung durchgeführt wird, muss dieses bei Temperaturen durchgeführt werden, bei denen das verwendete Harz schmilzt, auch wenn die Formgebung mittels der unten genannten Formgebungsverfahren durchgeführt wird. Da jedoch bei Verwendung des Harzes bei hohen Temperaturen Wärmezersetzung und Verschlechterung auftritt, ist es im allgemeinen bevorzugt, dass die Formgebung bei einer Temperatur von 170 350ºC durchgeführt wird, vorzugsweise bei 180-260ºC.
Der MFI der erfindungsgemäßen Polypropylenharz-Zusammensetzung kann in geeigneter Weise im Hinblick auf das anzuwendende Formgebungsverfahren und die gewünschten physikalischen Eigenschaften des geformten Artikels eingestellt werden, der Bereich des MFI kann üblicherweise 1 bis 100 g/10 min betragen, vorzugsweise 5 bis 60 g/10 min. weiter bevorzugt 10 bis 40 g/10 min. Ein MFI von weniger als 1 g/10 min führt zu schlechter Verarbeitbarkeit. Ein MFI, der 100 g/10 min übersteigt, führt zu schlechten mechanischen Eigenschaften.
Die erfindungsgemäße Polypropylenharz-Zusammensetzung kann durch Anwendung von Formgebungsverfahren in die gewünschte Form gebracht werden, die allgemein im Bereich synthetischer Harze angewandt werden, wie beispielsweise Blasformverfahren, Extrusionsformverfahren, Kompressionsformverfahren und Vakuumformverfahren. Darüber hinaus kann nach Ausbildung eines Blattes unter Verwendung eines Extrusionsformers dieses Blatt mittels einer Sekundärformgebung unter Verwendung von Vakuumformgebungsverfahren, Druckluftformgebungsverfahren usw. in die gewünschte Form gebracht werden.
Unter diesen Formgebungsverfahren ist zur Erzielung eines geformten Artikels, der eine wünschenswerte Prägeübertragung zeigt, ein Verfahren geeignet, worin ein im geschmolzenen Zustand mittels eines Kalanders oder eines Extruders gebildetes Netz durch eine Prägewalze und eine Gummiwalze passiert wird, sowie ein Verfahren, worin intermittierendes Pressen durchgeführt wird, und ein Verfahren, worin eine Harzzusammensetzung auf ein geprägtes Band gegossen wird.
Der Bereich der Izod-Schlagfestigkeit eines aus der erfindungsgemäßen Polypropylenharz-Zusammensetzung geformten Formkörpers kann üblicherweise 5 kg·cm/cm oder mehr betragen, vorzugsweise 15 kgf·cm/cm oder mehr, und weiter bevorzugt 18 kgf·cm/cm oder mehr. Falls die Izod-Schlagfestigkeit weniger als 5 kgf·cm/cm beträgt, ist die Verwendbarkeit des Materials beschränkt.
Der Bereich des Biegemodulus eines aus der erfindungsgemäßen Polypropylenharz-Zusammensetzung gebildeten Formkörpers kann üblicherweise 15.000 bis 40.000 kgf/cm² betragen, vorzugsweise 18.000 bis 35.000 kgf/cm², und weiter bevorzugt 20.000 bis 35.000 kgf/cm². Falls der Biegemodulus weniger als 15.000 kgf/cm² beträgt, ist die Verwendbarkeit des Materials beschränkt.
Der Bereich der Zugdehnung eines aus der erfindungsgemäßen Polypropylenharz-Zusammensetzung gebildeten Formkörpers kann üblicherweise 100% oder mehr betragen, vorzugsweise 200% oder mehr, und weiter bevorzugt 300% oder mehr. Falls die Zugdehnung weniger als 100% beträgt, ist die Verwendbarkeit des Materials beschränkt.
Die erfindungsgemäße Polypropylenharz-Zusammensetzung ist insbesondere als Material zur Verwendung in festen Formkörpern, wie beispielsweise in Teilen zur Verwendung in Automobilen, exzellent. Beispielsweise ist sie als ein Material mit überlegener Steifigkeit, Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur, Zugdehnung und Prägeübertragungseigenschaften, die für Automobil-Armaturenbretter und Innenausstattungen, wie beispielsweise Türauskleidungen und Stützsäulen, erforderlich sind, geeignet. Ferner ist sie aufgrund ihrer überlegenen Niedertemperaturschlagfestigkeit als Material für externe Anwendung (wobei Stoßstangen ausgeschlossen sind), wie beispielsweise in Seitenkörperformteilen, geeignet.

(Beispiele)

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung auf der Grundlage von Beispielen beschrieben.
In den unten angegebenen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden die Eigenschaften nach den folgenden Verfahren gemessen.
Die Izod-Schlagfestigkeit (Einheit: kgf·cm/cm) wurde gemessen anhand von Teststücken mit einer Kerbe gemäß ASTM D256 bei Raumtemgeratur und bei -30ºC.
Der Biegemodulus (Einheit: kgf/cm²) wurde gemäß ASTM D790 bei einer Temperatur von 23ºC gemessen.
Die Zugdehnung (%) wurde gemäß ASTM D638 bei einer Temperatur von 23ºC gemessen.
Der MFI der Komponente (B) und der Komponente (C) wurde bei 230ºC unter einer Last von 2,16 kg und bei 200ºC unter einer Last von 5 kg gemessen und als MFI(230) bzw. MFI(200) bezeichnet.
Die Prägeübertragungseigenschaften wurden bestimmt, indem ein flaches Blatt unter Prägung bei 230ºC geformt wurde, und die Übertragung der Prägung visuell untersucht wurde. Die Übertragung wurde nach dem folgenden System ausgewertet:
besonders gute Übertragung,
gute Übertragung,
unterlegene Übertragung, und
schlechte Übertragung.
Die Typen und Charakteristiken der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Komponenten (A), (B), (C), (D) und (E) waren wie folgt:

(A) Polypropylen

Als Polypropylen wurde ein Homo-Polypropylen "MA810B" (nachfolgende als PP-1 bezeichnet) mit einem MFI von 35 g/10 min verwendet, das von Showa Denko K. K. hergestellt wurde, sowie ein Block-Polypropylen "MK711H" (nachfolgend als PP-2 bezeichnet), mit einem Gummigehalt von 10 Gew.-%, einem MFI von 45 g/10 min. das von demselben Hersteller hergestellt wurde.

(B) Polystyrol-Ethylen/Propylen-Polystyrol-Triblockcopolymer (SEPS)

Als Polystyrol-Ethylen/Propylen-Polystyrol-Triblockcopolymer wurden die vier in Tabelle 1 gezeigten Typen verwendet. Tabelle 1

(C) Polystyrol-Ethylen/Buten-Polystyrol-Triblockcopolymer (SEHS)

Als Polystyrol-Ethylen/Buten-Polystyrol-Triblockcopolymer wurden die drei in Tabelle 2 gezeigten Typen verwendet. Tabelle 2

(D) Talk

Der verwendete Talk war ein Talk mit einer Teilchengröße von 2,2 um, gemessen mittels eines Laser-Ausfällungsverfahrens und einem Seitenverhältnis von 7, gemessen unter Verwendung eines Transmissions-Elektronenmikroskops. Zusätzlich wurde ferner ein Talk mit einer Teilchengröße von 0,7 um und einem Seitenverhältnis von 5,5 verwendet.

(E) Polyethylen-Ethylen/Buten-Polyethylen-Triblockcopolymer (CEBC)

Es wurden die beiden in Tabelle 3 gezeigten Polyethylen- Ethylen/Buten-Polyethylen-Triblockcopolymere verwendet. Tabelle 3
Zusätzlich wurde zum Vergleich eine Ethylen/Propylengummi (Grenzviskosität [η] = 2,5 dl/g, Propylengehalt 25 Gew.-%, nachfolgend als EPR bezeichnet) und ein Ethylen/Butengummi (Grenzviskosität [η] = 3,5 dl/g, Butengehalt 15 Gew.-%, nachfolgend als EBR bezeichnet) anstelle des Triblockcopolymers (TBC) verwendet.
Ferner wurde auch ein Polystyrol-Ethylen/Propylen- Diblockcopolymer (als SEP bezeichnet) zu Vergleichszwecken verwendet. Der Styrolgehalt betrug 37 Gew.-%, der MFI(230) betrug 0,7 und der MFI(200) betrug 0,6.
Jede dieser Komponenten wurde in den Anteilen (Einheit: Gew.-%) wie sie in Tabelle 4 (Kombinationen, die kein CEBC enthalten) und Tabelle 5 (Kombinationen, die CEBC enthalten) angegeben sind, miteinander kombiniert und für 5 min in einem Henschelmischer miteinander vermischt. Die erhaltene Mischung wurde mittels Kneten unter Verwendung eines unidirektionalen Zwillingsschrauben-Extruders (Durchmesser: 30 mm), der auf 180ºC eingestellt war, zu Pellets verarbeitet.
Durch Injektionsformgebung der Pellets unter Verwendung eines auf 200ºC eingestellten Injektionsformgebers wurde ein Teststück für die Messung hergestellt. Die Ergebnisse für den Izod-Schlagfestigkeitstest, den Biegemodulus und die Zugelastizität für jedes Teststück sind in Tabelle 6 (Kombinationen, die kein CEBC enthalten) und Tabelle 7 (Kombinationen, die CEBC enthalten) angegeben. Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7
Aus Tabelle 6 und Tabelle 7 ist ersichtlich, dass die innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches liegenden Beispiele 1 bis 23 hinsichtlich der Schlagfestigkeit, der Steifigkeit und der Zugfestigkeit überlegen, und insbesondere hinsichtlich der Schlagfestigkeit exzellent sind. Zusätzlich neigt auch die Prägeübertragung dazu, exzellent zu sein.

Claims

1. Polypropylenharz-Zusammensetzung, umfassend:

50-70 Gew.-% eines Polypropylens;

3-15 Gew.-% eines Polystyrol-Ethylen/Propylen- Polystyrol-Triblockcopolymers, das 15-40 Gew.-% Styrol enthält;

3-15 Gew.-% eines Polystyrol-Ethylen/Buten- Polystyrol-Triblockcopolymers, das 15-40 Gew.-% Styrol enthält; und

10-30 Gew.-% eines Talks,

worin der Anteil des Polystyrol-Ethylen/Propylen- Polystyrol-Triblockcopolymers in bezug auf die Gesamtmenge an Polystyrol-Ethylen/Propylen-Polystyrol- Triblockcopolymer und Polystyrol-Ethylen/Buten- Polystyrol-Triblockcopolymer 20-80 Gew.-% beträgt.

2. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin der Anteil der Gesamtmenge an Polystyrol- Ethylen/Propylen-Polystyrol-Triblockcopolymer und Polystyrol-Ethylen/Buten-Polystyrol-Triblockcopolymer in bezug auf die Gesamtmenge an Polypropylen, Polystyrol- Ethylen/Propylen-Polystyrol-Triblockcopolymer und Polystyrol-Ethylen/Buten-Polystyrol-Triblockcopolymer mindestens 8 Gew.- % und weniger als 25 Gew.-% beträgt.

3. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, die ferner 1-5 Gew.-% eines Polyethylen-Ethylen/Buten- Polyethylen-Triblockcopolymers umfasst.

4. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, worin der Anteil des Polyethylen-Ethylen/Buten-Polyethylen- Triblockcopolymers in bezug auf die Gesamtmenge an Polystyrol-Ethylen/Propylen-Polystyrol-Triblockcopolymer, Polystyrol-Ethylen/Buten-Polystyrol-Triblockcopolymer und Polyethylen-Ethylen/Buten-Polyethylen-Triblockcopolymer mindestens 5 Gew-% und höchstens 25 Gew.-% beträgt.

5. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 3 und 4, worin das Polyethylen- Ethylen/Buten-Polyethylen-Triblockcopolymer einen Schmelzflussindex von mindestens 0,5 g/10 Minuten und höchstens 70 g/10 Minuten bei 230ºC unter einer Last von 2,16 kg aufweist.

6. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, worin das Polyethylen- Ethylen/Buten-Polyethylen-Triblockcopolymer einen Polyethylenblockgehalt von mindesten 15 Gew.-% und höchstens 40 Gew.-% aufweist.

7. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Polystyrol- Ethylen/Propylen-Polystyrol-Triblockcopolymer einen Schmelzflussindex von mehr als 2 g/10 Minuten und höchstens 40 g/10 Minuten bei 200ºC unter einer Last von 5 kg aufweist.

8. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Polystyrol- Ethylen/Buten-Polystyrol-Triblockcopolymer einen Schmelzflussindex von mehr als 2 g/10 Minuten und höchstens 40 g/10 Minuten bei 200ºC unter einer Last von 5 kg aufweist.

9. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der Talk eine durchschnittliche Teilchengröße von mindestens 0,3 um und höchstens 3,5 um besitzt.

10. Polypropylenharz-Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, worin der Talk eine durchschnittliche Teilchengröße von mindestens 0,3 um und weniger als 1 um aufweist.